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1、高压旋喷桩施工方案一、工程概况金麟山隧道全长950.3m，进口明洞12.8m，大管棚40m；出口明洞7.55m，大管棚35m。该隧道V级围岩533.9m，IV级围岩389.5m，隧道净宽9m，净高5m，设计速度40km/h。 二、工程地质说明湿陷性黄土：勘查区地处黄图高原与青藏高原交界地带，依照湿陷性黄土地区建筑规范（GB50025-2004）的规定，对采取的原状土样进行湿陷性试验，在200kpa压力下稳定后浸水，计算其湿陷系数，同时进行饱和自重压力下的自重湿陷性试验。试验结果表明：分布在隧道出口K2+000K2+097段的黄土状土具有湿陷性，湿陷等级为II级自重湿陷性。 三、工程措施说明 根
2、据地堪钻探显示，在K2+000-K2+140段主要分布有黄土状粉质粘土，土层厚度0-19.5m，该级土具有II级自重湿陷性，结合工程特点，K2+000-K2+100.6段位于隧道区段，其中K2+000-K2+089.7段位于隧道暗挖区间，K2+089.7-K2+100.6段位于隧道明挖区间。结合本工程工程特点为了消除湿陷性黄土对工程的影响，在加强该段排水设置，同时在隧道洞口设置截水沟，截取山坡坡面水，在隧道内设置防排水设施排除地下水的条件下，结合该段黄土状粉土的特点，对该段黄土状粉土采用高压旋喷桩的办法进行处理。高压旋喷桩打入强风化泥岩层1.5m，桩间距为60cm，桩径为40cm。隧道暗挖段处
3、理宽度为12m，桩长为0-12m.三、编制依据经业主、设计、监理和施工单位共同讨论。1、甘河工业园区南出口金鳞山隧道特殊路基处理说明；2、湿陷性黄土地区建筑规范（GB50025-2004）；3、公路工程地基处理手册；4、以往我单位的类似工程的施工经验及资源状况；5、我公司拟为本工程配备的人员、机械设备、测量、试验及检测仪器等资源配置情况；6、隧道地基加固设计图纸；四、旋喷桩工艺原理及特点旋喷桩是利用钻机把带有特制喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后（旋喷机也可以自钻成孔），以高压设备使浆液成为20Mpa以上的高压流从喷嘴中喷射出来，一边喷射一边旋转和提升钻杆，能量高度集中的液流直接冲击破坏土体，
4、并使浆液搅拌混合凝固成为一个具有特殊结构的固结体，从而使地基得到加固。旋喷桩施工特点是施工设备简单，占地面积小，工期易于控制，施工作业简便，对软土地基处理效果好。4.1、旋喷桩施工方法旋喷桩可根据工程情况和机具条件采用单管法、二重管法、三重管法三种，本项目隧道仰拱地基处理采用二重管法。4.2、适用范围适用于550米的淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等软土地基。4.3、旋喷桩浆液类型水泥类浆液是喷射灌浆的基本材料，可分为以下几种类型：1.普通型浆液 一般采用普通硅酸盐水泥，不加任何外加剂，水灰比一般为0.5：11.5:1，固结体的抗压强度(28d)最大可达1.020MP
5、a，适应于无特殊要求的工程。2.速凝早强型浆液 适于地下水位较高或要求早期承担荷载的工程，需在水泥浆中加入氯化钙、三乙醇胺等速凝早强剂。3.高强型浆液 喷射固结体的平均抗压强度在20MPa以上。可以选择高标号的水泥，或选择高效能的扩散剂和无机盐组成的复合配方等。水泥采用42.5 级普硅水泥，要求新鲜无结块，一般泥浆水灰比为1 ：1 1.5。浆液宜在旋喷前1h以内配制，使用时滤去硬块砂石等，以免堵塞管路和喷嘴。4.4、旋喷桩浆液材料要求水泥：采用42.5普通硅酸盐水泥。使用前必须试验检测，并符合质量要求。严禁使用过期、受潮结块的水泥。进场水泥必须离地存放，并加以遮盖，防止受潮、雨淋。 水：经化验
6、符合混凝土拌合用水标准。 外加剂：在水泥浆液中添加适量速凝剂，掺量由试验确定，以利于保持早期强度及旋喷体的形状。 五、主要施工人员及主要设备配置组织5.1、施工人员组织及安排为优质高效地完成本工程的施工，我项目部具体设总工主抓技术、质量，副经理抓安全生产、施工进度。技术科、安全科、质检科、测量队、试验室全力配合工作。具体安排两套设备和两个班组施工此工程。并全面保证本工程任务的顺利完成。施工现场根据要求，设置技术管理人员2人，安全员4人，自检人员2人，施工人员20人，共计28人。5.2、人员及设备配置一览表 设备名称单位数量人员配备及职责范围回旋钻桩机台2配置10人 负责钻孔高压泥浆泵台2配置1
7、0人 喷射 搅浆 清理自卸车辆2配置2人 负责日常材料倒运高压胶管米50六、单管高压旋喷桩施工方案根据隧道的实际地质情况，对于承载能力低于250KPa的地基采用旋喷桩加固方案。旋喷桩采用单管旋喷，水灰比为1：10.5：1水泥浆作为注浆材料。灌入水泥浆液的比重为1.51.9，水泥用42.5普硅，每延米水泥浆水泥用量250kg500kg（具体参数根据试桩确定）。并掺适量速凝剂有利于保持早期强度及旋喷体的形状。6.1、旋喷桩设计技术参数单管高压旋喷桩施工主要技术参数序号项目名称参数备注1高压泵压力20-28Mpa2喷嘴直径2.8mm3气压0.40.6Mpa4钻杆旋转速度22r/min5钻杆提升速度2
8、5cm/min6浆液流量100L/min7注浆管直径42 mm8浆液材料及配比（水灰比）1：1-0.5：1水泥普硅32.5以上9三乙醇胺 / 氯化钙0.05 / 110旋喷桩直径0.40m11旋喷桩间距0.60m梅花形布置6.2、隧道基底处理加固范围出口隧道暗洞：K2+000K2+089出口隧道明洞：K2+089K2+100.6出口隧道路基：K2+100.6K2+110.6加固长度110.6m。6.3、旋喷桩试桩根据工程地质具体情况，施工前，应选取1-3根桩按设计参数进行试桩试验，并以现场试验调整确定后的技术参数，作为最终施工参数。在试桩时注意以下几个方面：（1）成孔时判断处理区地层情况是否与
9、设计资料一致；（2）当涂层中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或有较高含量的有机质时，以及地下水流速过大等，必须通过试桩确定其适用性；（3）试桩完成经过一定时间（七天以上）后，可以开挖一定深度进行桩体外观检查，测量桩径，同时在桩体上取芯，进行无侧限抗压试验，获取抗压强度值。从实测桩径、抗压强度值中选取满足设计要求的一组施工参数，包括注浆压力、提升、旋转速度、浆液水灰比等。 6.4、施工流程施工准备测量放线钻机就位调整钻架钻孔检孔旋喷机就位插管试喷高压喷射注浆喷射注水拔管清洗设备搅拌浆液泥浆的排泄处理6.5、施工工艺6.6、旋喷桩加固处理 1、暗洞地基处理旋喷桩顶端高度应伸入仰拱喷射混凝土内,仰
10、拱初期支护施工时削除。 2、施工方法与作业要点1）施工准备：施工前平整场地，夯实地基，挖好泥浆池，做好水、电等准备工作。2）测量放线：用全站仪定出孔位的边孔和中孔位置，然后用钢尺放出其它孔位的相应位置，在放样完孔位后，用水准仪测出各孔位的地面高程，以便控制孔深。钻机严格按设计并经测量放线的孔位去对中，保持钻机垂直，施工时旋喷管的允许倾斜不大于1%。3）钻孔：钻机开钻前，用经纬仪检测钻杆与孔位是否在一条铅垂线上，要满足钻杆的倾斜度不大于1%才能开钻。钻孔过程中随时检查钻机水平及钻杆的垂直度，对不合格的钻孔，需回填重钻。4）插管：旋喷机安放在钻好的孔位上，对准钻孔位置，将旋喷管插入孔中，到达预定深
11、度。在插管过程中，为防止泥堵塞喷嘴，需边射水，边插管，水压力一般宜超过1Mpa，如压力过高，则易将孔壁射坍塌。5）旋喷浆：旋管插入预定深度后，立即检查高压管连接情况并搅拌浆液，旋喷作业开始后，值班人员必须时刻注意检查浆液初凝时间、注流量、压力、旋转提升速度等参数，待旋喷管提升到高于设计标高3050cm时，旋喷作业结束，并做好施工记录。6）移动机具：一个孔位施工完毕后，将钻机等设备移到新的孔位上，为下一个孔位旋喷（如移动机具的时间超出水泥浆初凝时间，必须先清洗机具）。7）冲洗：喷射作业施工完毕后，应把旋喷管、高压管、高压泵等机具清洗干净，管内、机内不得残存浆液。冲洗时把浆液换成水，在地面上喷射，
12、靠高速水流将泥浆泵、注浆管内的浆液全部排除。七、施工注意事项1、喷射注浆前要检查高压设备管线系统，设备的压力和排量必须满足设计要求，管路系统的密封必须良好。2、喷射注浆前要做好准备工作，开动注浆泵后，待水泥浆的前锋流出喷嘴后，才可提升旋喷管。从下而上旋喷注浆。3、当注浆管插入土中喷嘴达到设计标高时，即可喷射注浆。在喷射注浆参数达到规定值后，随即分别旋转，提升注浆管，由下而上喷射注浆。注浆管分段提升的搭接长度不得小于100mm。防止固结体脱节。4、冒浆的处理，在旋喷桩处理中，往往有一部分土粒随着一部分浆液沿着孔壁冒出地面。通过对冒浆的观察，可以及时了解土层情况、旋喷的大致效果和旋喷参数的合理性。
13、冒浆量小于20%为正常现象，超过20%或完全不冒浆，应查明原因并采取措施： 若地层中由于空隙引起的不冒浆，要在浆液中掺入适量的速凝剂或增加注浆量填充空隙后继续正常旋喷。若冒浆量很大时，应提高喷射压力、缩小喷嘴直径。5、在高压喷射注浆过程中，出现压力骤然下降、上升或大量冒浆等异常情况时，应停止提升和喷射注浆，以防桩体中断，同时立即查明产生的原因并及时采取措施排除故障。如发现有浆液喷射不足影响桩体的设计直径时应进行复喷。6、在施工中，或在钻进贯入时喷浆，或在提升时喷浆，何时喷浆最佳须根据地层的软硬情况和搅拌头的工艺特点而定。7、桩机操作手与搅浆施工员保持密切联系，保证连续供浆，一旦出现停浆，为了防
14、止断桩，应在恢复供浆时将旋喷头下沉至停浆面上或下重复搭接0.5m。如停机超过3小时，为防止浆液结硬堵塞，应将输浆管道拆卸，清洗干净。8、机具下沉搅拌中遇有硬土阻力较大，应增加旋喷机自重，然后启动加压装置加压。八、主要技术要求及质量控制措施1、水泥在使用前需做质量鉴定，浆液用水应符合混凝土拌和标准的规定进行配制，根据水泥浆液的比重以及与水灰比关系曲线用波美度比重计进行检测。2、水泥浆不得离析：水泥浆要严格按设计的配合比配制，要仔细筛除水泥中结块。为防止水泥浆发生离析，应在搅拌机中不断搅拌，在压浆前缓慢倒入集料斗。因地下水呈酸性，不准用地下水配制水泥浆液，以免影响成桩质量。3、钻机或旋喷机就位时机
15、座要平稳，立轴和转盘与孔位对中，倾角误差不得大于1%。4、为了加大固结体尺寸或遇深层硬土，可以提高喷射压力或降低提升速度。5、为减缓水泥浆液沉淀速度、防止离析及保持良好的可喷性，宜在浆液中加入相当于水泥用量3%的膨润土（陶土）、0.9的碱。浆液宜在旋喷前1小时内配制，使用时必须滤去硬块、砂石等，以免堵塞管路和喷嘴。6、当高压喷射注浆完毕后，应迅速拔出注浆管，用清水冲洗管路，为防止浆液凝固收缩影响桩顶高程，必要时可在原孔位采用浆液回灌或第二次注浆等措施。7、施工过程中采取跳槽式旋喷注浆，防止串孔、冒浆。8、严格管理控制施工用水，以免施工用水对黄土的湿陷破坏。9、喷浆过程中，不允许发生中途断浆，输浆管道不能发生堵塞。浆液输送保持连续，控制好
